纤维素作为自然界中最丰富的天然高分子材料,具有无毒、可再生、可生物降解和良好的生物相容性等特性。纤维素的结构是由一种较为刚性的多糖长链构成,在一般有机溶剂中溶解困难,限制了溶解-再生纤维素材料的应用。因此,开发利用一系列便捷、高效的纤维素溶解体系越来越成为人们关注的热点。目前,通过不同溶解体系对纤维素进行溶解制备各种纤维素功能材料已涉及纤维素膜、水/气凝胶、纤维素微球等,可用于液相分离、气体分离、可穿戴设备、生物传感等领域。基于对纤维素材料的充分开发和利用,本论文采用一种绿色、简单、高效的ZnCl₂/CaCl₂无机盐水溶液作为纤维素的溶解体系,通过直接溶解法制备再生纤维素纳滤膜、CO₂分离膜和热可逆、抗冻、导电的再生纤维素水凝胶,拓宽了纤维素材料在染料分离、CO₂/N₂分离、柔性感应器等方面的应用。通过红外光谱、SEM、XRD、TG、水通量测试、气体透过率测试、DMA、流变等分析手段对再生纤维素功能材料的结构与性能进行表征。具体内容包括以下几个方面:（1）本文采用简单、绿色的ZnCl₂/CaCl₂盐溶液体系作为微晶纤维素的溶解体系,以CH₃CH₂OH作为再生纤维素膜的凝固浴,采用相转化法制备再生纤维素膜。将戊二醛交联改性后的再生纤维素膜、PVA/再生纤维素膜,采用XRD、ATR、SEM、AFM等分析手段进行分析。结果表明,交联后的再生纤维素膜表面和截面形貌较为平整、结构致密、平均孔径减少。将10mg/L的刚果红溶液、10mg/L的甲基橙溶液作为原料液,0.2MPa的压力下进行膜的分离性能测试。结果表明,膜P-G-RC对刚果红染料（M_w=696.7Da）和甲基橙染料（M_w=327.3Da）的截留率为99.9%和93.5%,其渗透通量分别为12.5L/m²·h、12.7L/m²·h且在长时间内（6h）渗透通量稳定。（2）利用氨基与环氧基团的加成反应,将聚乙烯亚胺（PEI）接枝到氧化石墨烯（GO）片层上制备改性氧化石墨烯（PEI-GO）,并通过一系列分析手段对PEI-GO进行分析。将PEI-GO作为填充材料加入再生纤维素溶解体系中,制备了一系列不同含量的PEI-GO/纤维素混合基质膜。利用-NH₂与Zn²⁺相互作用,考察不同PEI-GO添加量对再生纤维素混合基质膜中Zn²⁺含量和CO₂/N₂分离性能的影响。结果表明,随着纤维素混合基质膜中PEI-GO含量的不断增加使得膜中Zn²⁺含量不断增加,CO₂气体渗透速率也不断增加。当膜中PEI-GO的含量为17wt‰时,CO₂渗透率达到268.4Barrer、N₂渗透率为5.5Barrer、CO₂/N₂的选择分离比达到48.8,膜具有较高渗透性和选择性。（3）利用ZnCl₂/CaCl₂盐溶液溶解2wt%的棉短绒制备了具有热可逆、抗冻及可导电的纤维素水凝胶。将适量的水加入凝胶体系中以提高凝胶-溶胶转化速度（8s）,过量的水可以加剧纤维素链之间的缠结锁住Zn-纤维素链,最终形成凝胶结构。凝胶体系中加入适量的甘油,甘油与水形成的氢键作用可以抑制凝胶网络中冰晶的形成,提高凝胶的抗冻性能。通过力学性能分析,三种凝胶在-60℃经4次压缩循环实验后,仍能以较小的形变恢复,表现出优异的抗疲劳性和抗冻性。由于凝胶体系中含有大量的无机盐离子,离子的解离-缔合迁移使凝胶具有一定的导电性,其电导率值均可达到7.49S/m。